VITOR DINIZ MACHADO
ESTRATÉGIAS DE MANEJO DO PASTEJO DO CAPIM-BRAQUIÁRIA EM SISTEMA SILVIPASTORIL
Tese apresentada à Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Zootecnia, para obtenção do título de Doctor
Scientiae.
VIÇOSA
MINAS GERAIS – BRASIL 2016
Ficha catalográfica preparada pela Biblioteca Central da Universidade Federal de Viçosa - Câmpus Viçosa T
Machado, Vítor Diniz, 1984-M149e
2016 em sistema silvipastoril / Vítor Diniz Machado. - Viçosa, MG,Estratégias de manejo do pastejo do Capim-braquiária 2016.
xi, 75f. : il. (algumas color.) ; 29 cm.
Orientador : Dilermando Miranda da Fonseca. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Viçosa. Referências bibliográficas: f.66-75.
1. Pastagens - Manejo. 2. Agrossivicultura. 3. Brachiaria decumbens. 4. Plantas forrageiras - Efeito da luz.
I. Universidade Federal de Viçosa. Departamento de Zootecnia. Programa de Pós-graduação em Zootecnia. II. Título.
VITOR DINIZ MACHADO
ESTRATÉGIAS DE MANEJO DO PASTEJO DO CAPIM-BRAQUIÁRIA EM SISTEMA SILVIPASTORIL
Tese apresentada à Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Zootecnia, para obtenção do título de Doctor
Scientiae.
APROVADA: 29 de fevereiro de 2016.
_________________________________ _________________________________ Fernanda Helena Martins Chizzotti Domingos Sávio Campos Paciullo
_________________________________ _________________________________ Rogério de Paula Lana Márcia Vitória Santos
(Coorientadora)
_________________________________ Dilermando Miranda da Fonseca
DEDICO
A Deus, acima de tudo.
Aos meus pais Cláudio Machado e Lenice Diniz Machado.
OFEREÇO
À minha madrinha Maria Ângela Machado, pelo apoio e incentivo nos meus
primeiros passos de vida estudantil.
À minha avó materna Maria de Araújo e aos meus avós paternos Claudiomiro
(in memoriam) e Maria Abadia (in memoriam).
À minha amável afilhada Maria Luisa e sobrinho João Lucas.
Aos meus irmãos Vinícius e Lucas.
AGRADECIMENTOS
A Deus, acima de tudo.
À Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), por ter proporcionado minha formação acadêmica e por ter-me ensinado a dar valor às coisas mais simples da vida.
À Universidade Federal de Viçosa e ao Departamento de Zootecnia, pela oportunidade de realização do mestrado e doutorado.
Ao Professor Dr. Dilermando Miranda da Fonseca, pela orientação e pelas oportunidades concedidas, pela confiança, dedicação, pelos ensinamentos e por ter acreditado na realização deste trabalho e pelo exemplo de conduta profissional.
Às Professora Dra. Márcia Vitória Santos e Dra. Fernanda Helena Martins Chizzotti e ao pesquisador Dr. Domingos Sávio Campos Paciullo, pelo conhecimento e dedicação ao que se faz e por me acompanhar como coorientador e pela participação na banca de defesa deste trabalho.
Ao Professor Dr. Leonardo Tuffi, pelos ensinamentos e pela orientação na graduação, por me despertar o interesse científico.
Aos professores da UFMG e da UFV, por terem contribuído para a minha formação profissional.
Aos estagiários Bárbara Lastória, Gabriela Neves, Carol Teles, Daniely Santiago, Laura Brandão, Rhenan Duarte, Maximillian Megale, Nathalia Papini, Rômulo Gomes, Victor Vasconcelos, Igor Maximiliano, Hugo e Kaik Faria, pela
amizade, confiança e ajuda incalculável. Sem essas pessoas, este trabalho jamais sairia do papel.
À minha namorada Marina, pelo amor e por ter sido essencial na realização deste trabalho.
Ao meu prezado colega do curso de pós-graduação: Roberson “Pimenter”, pelo companheirismo, incentivo, pela prontidão em ajudar e pelos momentos de descontração.
Aos meus grandes amigos Giuliano (Gil) e Antônio (Birita), por serem parceiros em todos os momentos.
Aos meus colegas de pós-graduação Philipe (Malassombra), Hemython (Iraquiano), Tiago (Timones), Leandro, Cássia, Fabiana, pelo incentivo e pela amizade.
A meus sobrinhos João Lucas e Maria Luisa, por serem motivo de grande orgulho e união familiar.
Aos meus pais, pela confiança e total entrega em minha formação durante todos esses anos da minha vida e por sempre acreditarem neste sonho.
Aos meus irmãos Lucas e Vinicius, pelo incentivo e apoio.
A todos que, de alguma forma, contribuíram para a realização deste trabalho. Aos funcionários do Laboratório de Nutrição Animal, em especial à Aline, pela prontidão em ajudar em períodos de greve.
Aos funcionários do Setor de Gado de Leite, por sempre estarem dispostos a ceder implementos e funcionários, em especial ao Bernardo.
Aos funcionários do Gado de Corte Neco, Lorival e Marcelino, pela contribuição.
Ao funcionário terceirizado Dinaldo, por ser um grande exemplo de capacidade e dedicação ao trabalho e por sempre estar disposto para resolver problemas.
Ao funcionário do Setor Agrostológico Sr. Divino, pela ajuda e bondade. Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) – Brasil e à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), pelo apoio financeiro.
SUMÁRIO Página RESUMO ... viii ABSTRACT ... x 1. INTRODUÇÃO ... 1 2. REVISÃO DE LITERATURA ... 3
2.1. Interceptação de luz no manejo do pastejo em lotação rotativa ... 3
2.2. Respostas morfofisiológicas das forrageiras ao sombreamento... 7
2.2.1. Respostas fisiológicas ... 7
2.2.2. Respostas morfológicas ... 8
2.3. Composição química de forragem em sistemas silvipastoris ... 9
2.4. Frequência e intensidade de pastejo em sistema silvipastoril ... 10
2.5. Reservas orgânicas ... 12
3. HIPÓTESES ... 15
4. OBJETIVOS ... 16
5. MATERIAL E MÉTODOS ... 17
5.1. Localização, período experimental e dados climáticos ... 17
5.2. Histórico e preparo da área experimental... 18
5.3. Delineamento experimental e tratamentos ... 22
5.4. Manejo da pastagem ... 23
Página
5.5.1. Sombreamento... 25
5.5.2. Número de ciclos e intervalos de pastejos ... 25
5.5.3. Altura do pasto ... 26
5.5.4. Interceptação luminosa e índice de área foliar ... 27
5.5.5. Massa pré e pós-pastejo e componentes morfológicos da forragem 27 5.5.6. Taxa de acúmulo e remoção da forragem ... 29
5.5.7. Densidade populacional de perfilhos e massa de perfilho ... 29
5.5.8. Composição química da forragem ... 31
5.5.9. Reservas orgânicas ... 32
5.6. Análise estatística ... 33
6. RESULTADOS ... 34
6.1. Sombreamento, altura e diâmetro à altura do peito no eucalipto ... 34
6.2. Eliminação de tratamento ... 34
6.3. Número de ciclos e intervalos de pastejos ... 35
6.4. Altura e interceptação de luz ... 36
6.5. Densidade populacional e massa de perfilhos ... 37
6.6. Massa e composição morfológica da forragem ... 38
6.7. Área foliar específica, índice de área foliar em pré-pastejo e pós-pastejo ... 40
6.8. Taxa de acúmulo de massa seca (MS), lâminas foliares e remoção de forragem ... 42
6.9. Proteína bruta e seu fracionamento ... 44
6.10. Fibra insolúvel em detergente neutro corrigida e digestibilidade in vitro da MS... 46
6.11. Reservas orgânicas ... 48
7. DISCUSSÃO ... 51
7.1. Interceptação de luz... 51
7.2. Densidade populacional de perfilhos (DPP) e massa de perfilho ... 52
7.3. Massa e composição morfológica da forragem no pré-pastejo ... 54
7.4. Área foliar específica (AFE) e índice de área foliar (IAF) em pré e pós-pastejo ... 56
Página 7.5. Taxa de acúmulo de matéria seca (MS), taxa de acúmulo de lâminas
foliares e remoção de forragem... 57
7.6. Proteína bruta (PB) e seu fracionamento ... 59
7.7. Fibra insolúvel em detergente neutro (FDNcp) e digestibilidade in vitro da MS ... 61
7.8. Reservas orgânicas ... 63
8. CONCLUSÕES ... 65
RESUMO
MACHADO, Vitor Diniz, D. Sc., Universidade Federal de Viçosa, fevereiro de 2016. Estratégias de manejo do pastejo do capim-braquiária em sistema silvipastoril. Orientador: Dilermando Miranda da Fonseca.
Estudos sobre manejo do pastejo das forrageiras em pleno sol possibilitaram definir metas para entrada e saída dos animais, em lotação intermitente, mas ainda não há informações disponíveis na literatura para interrupção da rebrotação em sistemas silvipastoris. Em face da escassez de informação sobre o manejo do pastejo em sistema silvipastoril, objetivou-se avaliar frequências de pastejo baseadas em diferentes alturas de pré-pastejo da Brachiaria decumbens em sistema silvipastoril, para definir estratégias de manejo do pastejo no método de lotação intermitente. Os tratamentos consistiram de quatro frequências de pastejos com base na altura dos pasto (20, 30, 40 e 50 cm) em sistema silvipastoril e mais uma testemunha em monocultivo manejado com base na interceptação de 95% da radiação fotossinteticamente ativa. Os períodos de avaliação (primavera-verão 2013/14, outono-inverno 2014 e primavera-verão 2014/15) foram avaliados como um fator, formando um fatorial (5 x 3), que corresponde às alturas de pré-pastejo (20, 30, 40 e 50 cm) e monocultivo e aos três períodos de avaliação, respectivamente. O delineamento utilizado foi em blocos completos ao acaso, com dois blocos e duas repetições por bloco. Foram avaliadas as características morfológicas, produtivas,
apresentaram maior porcentagem de pseudocolmo em relação ao do monocultivo, exceto quando foi manejado mais baixo (30 cm) na primavera-verão 2013/14 e no outono-inverno, quando não houve diferença significativa. A taxa de acúmulo de forragem no sistema silvipastoril foi menor em relação ao monocultivo em todas alturas no pré-pastejo e época de avaliação. Porém, reduções menos drásticas (22% e 18%) foram observadas quando o pasto foi manejado com 40 cm nos períodos de primavera-verão 2013/14 e primavera-verão 2014/15. A remoção de forragem foi maior no manejo com 40 cm em relação ao do monocultivo e às demais alturas de manejo em sistema silvipastoril. Em geral, o estrato pastejável dos sistemas silvipastoris, quando manejado com 30 e 40 cm, proporciona dieta com valor nutritivo e muito semelhante à forragem produzida em condições de pleno sol, com modestas reduções na DIVMS e maiores teores de PB. Os pastos de Brachiaria
decumbens em sistemas silvipastoris manejados em lotação intermitente devem ser
desfolhados com 95% de IL quando atingirem índice de área foliar máximo ou teto. O manejo do pastejo de B. decumbens (capim-braquiária) sob lotação intermitente em sistema silvipastoril deve ser realizado com altura de pré-pastejo de 40 cm e resíduo de 20 cm.
ABSTRACT
MACHADO, Vitor Diniz, D. Sc., Universidade Federal de Viçosa, February, 2016. Management strategies of signal grass grazing in silvopastoral system. Adviser: Dilermando Miranda da Fonseca.
Studies in full sun forage grazing management enabled set goals for input and output of animals in rotational stocking, but there is no information available in the literature for switching the regrowth in silvopastoral systems. Given the scarcity of information on grazing management in silvopastoral system, aimed to evaluate grazing frequencies based on different times of pre-grazing of Brachiaria decumbens in silvopastoral system, to define management strategies grazing in rotational stocking method. The treatments consisted of four frequencies of grazing based on the height of the pasture (20, 30, 40 and 50 cm) in silvopastoral system and another witness in monoculture handled based on the interception of 95% of photosynthetically active radiation. The evaluation periods (spring-summer 2013/14 autumn-winter 2014 and spring-summer 2014/15) were evaluated as a factor, forming a factorial (5 x 3), which is the height of pre-grazing (20, 30, 40 and 50 cm) and monoculture and evaluation periods respectively. The design was a randomized complete block design, with two blocks and two repetitions per block. morphological, productive characteristics, organic reserves and nutritive value were evaluated. In general, the pastures in silvopastoral system showed a higher
managed lower (30 cm) in the spring-summer 2013/14 and autumn-winter where there was no significant difference. Forage accumulation rate in the silvopastoral system was lower than the monoculture at all times in the pre-grazing and assessment time. However, less drastic reductions (22% and 18%) were observed when the pasture was managed with 40 cm in periods of summer 2013/14 and spring-summer 2014/15. Removing forage was superior in handling with 40 cm compared to the monoculture and other sward heights in silvipatoril system. In general, graze stratum of silvopastoral systems when plied with 30 and 40 cm provides good diet nutritional value and very similar to forage produced in conditions of full sun, with modest reductions in IVDMD and higher crude protein content. The Brachiaria
decumbens pastures in silvopastoral systems managed in intermittent stocking should
be bear with 95% LI when they reach maximum or ceiling leaf area index. Grazing management of B. decumbens (signal grass) under intermittent stocking in silvopastoral system should be carried out with pre-grazing height of 40 cm and 20 cm residue.
1. INTRODUÇÃO
As pesquisas sobre a interrupção do período de rebrotação das forrageiras possibilitaram grande avanço na eficiência de utilização dos pastos em monocultivo. Grande parte desse avanço ocorreu após a definição de metas de manejo do pastejo em lotação rotativa baseadas nos estudos da ecofisiologia das principais forrageiras tropicais. Essas metas de manejo estão consolidadas com base em estudos de morfogênese e estrutura do pasto associadas ao índice de área foliar e interceptação de luz. Nesse sentido, a utilização de 95% de interceptação luminosa (IL) como critério de desfolhação dos pastos em sistemas silvipastoris parece razoável, sobretudo quando comparado à utilização de intervalo de pastejo baseados no tempo cronológico. Porém, a partir de observações das alterações morfofisiológicos das forrageiras submetidas ao sombreamento, fica evidente a necessidade de mais informações sobre o efeito de frequências e intensidade de desfolhação nos pastos em sistemas silvipastoris.
Ademais, a utilização de alturas de pré-pastejo recomendadas para as diversas espécies e, ou, cultivares de forrageiras em monocultivo poderá resultar em altas frequências de desfolhação nas forrageiras sombreadas, o que levará ao esgotamento das reservas orgânicas das plantas, uma vez que a assimilação líquida de carbono é reduzida em condições de restrição luminosa (LUDLOW; WILSON, 1971). Dessa maneira, é possível que a interrupção da rebrotação em sistema silvipastoril deva ocorrer quando os pastos apresentarem altura maior que aquela observada nas
Em outro extremo, baixas frequências de pastejos, em consequência de intervalos de pastejos demasiadamente longos, poderão comprometer a estrutura do pasto, resultando em aumento da proporção de colmo e forragem senescente, reduzindo a eficiência de colheita pelo animal e a qualidade da forragem (CARNEVALLI et al., 2006). Além disso, em uma condição em que o perfilhamento já é prejudicado pelo sombreamento das árvores (DEREGIBUS et al., 1983), a manutenção de longos intervalos de pastejos poderá favorecer o autossombreamento, reduzindo ainda mais o perfilhamento da forrageira.
Embora seja bem conhecido o padrão de resposta de diversas forrageiras aos diferentes níveis de sombreamentos, pouco se sabe sobre o manejo do pastejo em sistemas silvipastoris. Desse modo, estudos que avaliem diferentes frequências de pastejo com base na interceptação de luz pelo pasto poderão permitir a utilização de estratégias de manejo do pastejo mais adequadas para sistemas silvipastoris. Adicionalmente, a definição da condição ideal de colheita para cada cultivar forrageira em sistemas silvipastoris poderá permitir que comparações entre monocultivo e silvipastoril sejam realizadas de maneira mais adequada e consistente.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Interceptação de luz no manejo do pastejo em lotação rotativa
Segundo Bircham e Hodgson (1983), o acúmulo de forragem é resultado do balanço líquido entre processos de crescimento e senescência, que em uma comunidade de plantas é consequência do crescimento e desenvolvimento de folhas e colmos em perfilhos individuais e da quantidade de perfilhos existentes, associados aos padrões de perfilhamento (aparecimento, mortalidade e sobrevivência de perfilhos).
Nesse sentido, estudos relacionados à ecofisiologia das forrageiras, sobretudo as características morfogênicas e estruturais, possibilitaram melhor entendimento da dinâmica de crescimento das forrageiras. As características morfogênicas descrevem a dinâmica da geração e expansão dos órgãos de uma planta no tempo e no espaço e são expressas por meio da taxa de alongamento de folhas, taxa de aparecimento de folhas e duração de vida da folha (LEMAIRE; CHAPMAN, 1996) e taxa de alongamento de colmos (SBRISSIA; Da SILVA, 2001). Essas características são determinadas geneticamente, porém são fortemente influenciadas pela disponibilidade de recursos de crescimento e pelo manejo do pastejo que determinam o fenótipo da planta, ou seja, as características estruturais do pasto: comprimento da lâmina foliar, número de folhas vivas, densidade de perfilhos (LEMAIRE; CHAPMAN, 1996) e relação lâmina foliar:colmo (SBRISSIA; Da SILVA, 2001). A manifestação de características morfogênicas e estruturais das forrageiras
determinará, em última análise, o índice de área foliar do pasto, responsável pela interceptação da radiação solar, absorção de dióxido de carbono e realização do processo fotossintético.
Brougham (1955, 1956 e 1957), avaliando o padrão de crescimento de forrageiras de clima temperado cultivadas em pleno sol, constatou resposta sigmoide da curva de crescimento dos pastos após a desfolhação, identificando três fases (logarítmica, linear e assintótica) da dinâmica do acúmulo de forragem em função do tempo. Também ficou consolidada a importância do índice de área foliar para compreensão das relações entre interceptação luminosa (IL) pelo pasto e acúmulo de forragem, bem como a interação entre intensidade e frequência de desfolhação nos estudos sobre produção e manejo de plantas forrageiras em pastagens (Da SILVA; NASCIMENTO JÚNIOR, 2007).
Nesse contexto, Korte et al. (1982), em experimento com pastos de azevém perene submetidos a regimes de corte caracterizados por duas intensidades e duas frequências de desfolhação, baseado nos resultados de Brougham da década de 1950, utilizaram como critério para interromper a rebrotação dos pastos a condição em que atingiam 95% de IL ou duas semanas após ter sido atingido esse valor. Concluíram que, durante a fase de desenvolvimento vegetativo das plantas, o critério de 95% de IL poderia ser utilizado de forma satisfatória, permitindo que a interrupção da rebrotação pudesse ser feita de forma consistente durante o ano e de acordo com a taxa de crescimento das plantas forrageiras. Isso resultaria em maior produção de forragem com elevada proporção de folhas e baixa proporção de forragem morta. A validade e o potencial de uso desse critério de interceptação luminosa como estratégia de manejo da desfolhação foram ratificados por Parsons e Penning (1988). Segundo esses autores, seria na condição de índice de área foliar (IAF) crítico, situação em que 95% da luz incidente é interceptada pelo dossel, que a taxa média de acúmulo de forragem atingiria seu máximo, ou seja, o balanço entre os processos de crescimento e senescência seria máximo, permitindo maior acúmulo de forragem. Esse corresponderia, portanto, ao ponto ideal de interrupção da rebrotação e que teria relação direta com o final da fase linear de crescimento da curva sigmoide, descrita por Brougham (1955). Esse fato, além de permitir a convergência de conhecimento e informações, ratificou o papel central do IAF na modulação e determinação das respostas de plantas forrageiras ao pastejo, indicando a necessidade de estudar e compreender melhor aspectos relativos à estrutura do dossel, uso da radiação
incidente e balanço dos processos de crescimento e senescência como forma de planejar e definir estratégias de uso e manejo de plantas forrageiras em pastagens (Da SILVA; NASCIMENTO JÚNIOR, 2007).
Diante dos avanços acerca do conhecimento do manejo do pastejo observado para as gramíneas de clima temperado houve, a partir do final da década de 1990, grande interesse por parte dos pesquisadores brasileiros em estudar o manejo do pastejo em forrageiras de clima tropical utilizando a IL como critério ou meta de desfolhação. Iniciou-se, assim, uma série de experimentos com as principais forrageiras de clima tropical: Panicum maximum (capim-mombaça) (CARNEVALLI et al., 2006), Brachiaria brizantha (capim-marandu) (ZEFERINO, 2006), Panicum
maximum tanzânia) (BARBOSA et al., 2007), Brachiaria brizantha
(capim-xaraés) (PEDREIRA et al., 2007), Brachiaria decumbens (capim-braquiária) (BRAGA et al., 2009), entre outros. Verificou-se que o padrão de resposta das forrageiras tropicais é semelhante ao relatado para gramíneas de clima temperado, diferenciando somente na magnitude dos processos de crescimento. Nessa condição de 95% de IL houve maior desempenho animal por área, uma vez que até essa condição há menor crescimento de colmo, o que contribui para maior consumo e qualidade da forragem (VOLTOLINI, 2010).
Devido ao alto custo do aparelho analisador de dossel e à dificuldade de monitoramento de grandes áreas, a utilização da IL como estratégia para definição da frequência de desfolhação é, porém, pouco viável para o produtor rural, tornando sua utilização restrita à pesquisa. Diante dessa limitação, procurou-se associar a condição do pasto em que ocorre interceptação de 95% da luz incidente com valor de altura das plantas forrageiras. Segundo Da Silva e Nascimento Júnior (2007), essa associação tem se mostrado consistente e precisa, independentemente da época do ano, da altura do resíduo pós-pastejo, do estádio fenológico e da localização geográfica da pastagem. Assim, Da Silva (2011) afirmou que a condição de 95% de IL pode ser determinada em campo por meio da altura do pasto, uma vez que essa característica estrutural do pasto apresenta valores muito consistentes com a condição de 95% de IL, permitindo que esse tipo de associação possa ser feito de maneira eficaz e fornecendo uma estratégia viável e fácil de monitoramento dos pastos e controle do processo de pastejo em condição de campo.
Intensidades elevadas de pastejo podem comprometer a capacidade de rebrotação da forrageira por diminuir a capacidade fotossintética do dossel após o pastejo (BROUGHAM, 1956), tornando o vigor da rebrotação mais dependente das reservas orgânicas (LUPINACCI, 2002). Entretanto, a maior remoção de forragem permite maior incidência da radiação no interior do dossel, o que estimula o perfilhamento e a renovação de tecidos (MAZZANTI et al., 1994). Além disso, pastejos mais intensos promovem maior eficiência de utilização da forragem. Nesse contexto, Difante et al. (2009) observaram maior ganho de peso por área quando a altura do pasto no pós-pastejo em capim-tanzânia foi reduzida de 50 para 25 cm e atribuiu o acréscimo da produtividade ao aumento da eficiência de utilização da forragem. Vale ressaltar que, nessas situações de alta intensidade de pastejo, a remoção de forragem e, consequentemente, de nutrientes no sistema também é elevada, tornando necessária a reposição de nutrientes via fertilização. Portanto, a recomendação de altas intensidades de pastejo só é viável para sistemas de alto nível tecnológico.
Em geral, altura de pós-pastejo em torno de 50% da altura de pré-pastejo é descrita como intensidades moderadas de pastejos, respeitando o equilíbrio entre o IAF pós-pastejo e as reservas orgânicas (Da SILVA, 2011). Adicionalmente, Fonseca et al. (2012), avaliando comportamento ingestivo de bovinos em pastos de sorgo-forrageiro, mostraram que, a partir de aproximadamente 50% de rebaixamento da altura inicial, a taxa de ingestão caiu drasticamente. Esse resultado pode ser explicado, em grande parte, pela maior proporção de colmos na metade inferior do dossel (ZANINI et al., 2012), os quais restringem o processo de ingestão devido à barreira física que ele impõe ao consumo de forragem.
Assim, com base na síntese dos trabalhos relacionados, fica evidente o papel modulador da disponibilidade de luz ao longo do perfil do dossel nas características estruturais dos pastos. Dessa forma, em condições em que há restrições na disponibilidade de luz, como ocorre em sistemas silvipastoris, compreender as mudanças morfofisiológicas de plantas forrageiras decorrentes do sombreamento poderá auxiliar na definição de estratégias de manejo do pastejo mais adequadas e sustentáveis para esse sistema.
2.2. Respostas morfofisiológicas das forrageiras ao sombreamento
A capacidade de aclimatação das plantas forrageiras diante das alterações da disponibilidade de fatores de crescimento e da desfolhação é denominada plasticidade fenotípica e pode ser definida como uma mudança progressiva e reversível nas características fenotípicas de plantas individuais (LEMAIRE; ANGUSDEI, 1999). A tolerância ao sombreamento está associada à magnitude das respostas plásticas das forrageiras quando cultivadas em sistema silvipastoril.
2.2.1. Respostas fisiológicas
Dias Filho et al. (2002) avaliaram características fisiológicas de duas forrageiras do gênero Brachiara quando submetidas ao sombreamento. Houve redução do ponto de compensação de luz das forrageiras submetidas ao sombreamento, em consequência da menor respiração no escuro. Neste estudo ficou evidenciado o ajustamento fisiológico dessas forrageiras ao sombreamento, uma vez que a redução do ponto de compensação de luz é desejável para que as plantas tenham balanços positivos de carbono em condições de luminosidade reduzida.
Outro mecanismo associado à tolerância de plantas forrageiras ao sombreamento é o aumento da área foliar específica. O sombreamento induz acréscimo na área foliar específica de forrageiras de clima tropical (PACIULLO et al., 2007; GOBBI et al., 2009) e de clima temperado (LIN et al., 2001; ALLARD et al., 1991). Essa resposta tem sido atribuída ao desenvolvimento de folhas maiores e menos espessas devido à diminuição do número e, ou, tamanho de células do mesófilo por unidade área (KEPHART et al., 1992). Com aumento da área foliar específica, as lâminas foliares tornam-se mais delgadas, aumentando a área foliar por unidade de peso, que em nível de dossel aumenta a eficiência da interceptação de luz pelo pasto. Em associação, a concentração dos pigmentos fotossintetizantes também é alterada em forrageiras cultivadas sob sombreamento. Baruch e Guenni (2007) observaram aumento da concentração total de clorofila em espécies de Brachiaria quando sombreadas, o que também foi observado por Kephart et al. (1992) em plantas de clima temperado.
A redução na disponibilidade de luz modifica o padrão de alocação de biomassa da forrageira, ou seja, nessa condição a planta prioriza o crescimento da
parte aérea em detrimento do sistema radicular (ALLARD et al., 1991; KEPHART et al., 1992; DIAS-FILHO et al., 2000). Paciullo et al. (2011) avaliaram as biomassas de parte aérea, raízes e total, além das relações entre massa do pasto e radiação fotossinteticamente ativa (RFA) incidente em pastos de B. decumbens, submetidos a três níveis de radiação. As relações massa/RFA incidente foram maiores nos ambientes com menores RFA. Para a parte aérea, essa relação foi 71% maior sob sombreamento intenso, quando comparado com o pasto em pleno sol. Para massa total, o valor na sombra intensa foi 43% maior ao das forrageiras em pleno sol. Esses autores concluíram que o capim-braquiária possui maior eficiência de uso da radiação em condições de sombra.
2.2.2. Respostas morfológicas
Em estudos de morfogênese, observaram-se que as forrageiras quando sombreadas aumentam a taxa de alongamento de lâminas foliares e de pseudocolmo, resultando em folhas e colmos de maior tamanho (DIAS FILHO, 2000; MACHADO, 2012). O efeito do sombreamento na taxa de senescência tem demonstrado bastante inconsistente, ora aumentando (TOWNSEND et al., 2013a), ora diminuindo a senescência (TOWNSEND et al., 2013b) ou, mesmo, não tendo efeito algum (MACHADO, 2012). Certamente, a divergência dos resultados quanto a essa característica está associada às diferentes condições experimentais, mais precisamente aos diversos critérios metodológicos utilizados para definir a colheita e, ou, a desfolhação.
Machado (2012) e Lopes (2011) observaram pequena redução na taxa de aparecimento foliar quando as forrageiras foram submetidas ao sombreamento. Esse fato pode ser explicado pela maior taxa de alongamento dos pseudocolmos, que resultaram em pseudocolmos maiores. De acordo com Lemaire e Chapman (1996), pseudocolmos de maior comprimento tendem a aumentar o intervalo entre o surgimento de duas folhas consecutivas e, portanto, reduzir a taxa de aparecimento foliar.
Entre todas as características morfogênicas e estruturais, o perfilhamento é certamente o mais influenciado pela redução da disponibilidade de luz. Segundo Gautier et al. (1999), tanto a redução da relação vermelho:vermelho distante quanto a diminuição do fluxo de fóton fotossintético determinam importantes efeitos sobre a
morfogênese das plantas, principalmente por diminuir o perfilhamento das gramíneas.
A importância da intensidade da sombra sobre essa característica foi demonstrada por Paciullo et al. (2007), em pastagens de B. decumbens, cuja densidade populacional de perfilhos aumentou de 253 para 447 perfilhos m-2 quando a intensidade de luz se elevou, respectivamente, de 35 para 65% em relação à condição de pleno sol. Machado (2012) também observou acréscimo de 42% na densidade populacional de perfilhos do capim-braquiária quando o espaçamento entre linhas de plantio do eucalipto variou de 6 para 10 m. A densidade populacional de perfilhos é determinante para manutenção do índice de área foliar. As alterações morfológicas podem atenuar o efeito negativo do baixo perfilhamento sobre o IAF em sistemas silvipastoris em condições de sombra moderada (MACHADO, 2012). Todavia, o sombreamento intenso, acima de 50%, reduz drasticamente o perfilhamento das forrageiras e, consequentemente, o acúmulo de forragem, tornando o consórcio inviável nessas condições de sombreamento (BOSI et al., 2014; GOBBI et al., 2009). Paciullo et al. (2014), em revisão sobre a utilização de forrageiras em sistemas silvipastoris, recomendaram o manejo do componente arbóreo de forma que possibilite o sombreamento no sub-bosque entre 20 e 40%.
2.3. Composição química de forragem em sistemas silvipastoris
Um fator importante nesses sistemas integrados é a disponibilidade de nutrientes no solo e seu reflexo na composição da forragem. Nesse sentido, a melhoria da composição química da forragem, especialmente o aumento da concentração de nitrogênio em gramíneas sombreadas, constitui uma das vantagens dos sistemas silvipastoris (SAMARAKOON et al., 1990; KEPHART; BUXTON, 1993). A maior decomposição da matéria orgânica nos solos de sistemas integrados, especialmente quando há introdução de espécies leguminosas, é apontada como causa da maior concentração proteica da forrageira (WILSON, 1996; PACIULLO et al., 2007). Ademais, Sousa et al. (2010) atribuíram a maior concentração proteica ao atraso no desenvolvimento ontogenético. Nesse caso, as forrageiras sombreadas seriam mais jovens fisiologicamente, o que prolongaria a fase vegetativa juvenil e permitiria a manutenção dos níveis metabólicos mais elevados por maior período de tempo.
Com relação às concentrações das frações fibrosas, os resultados são contraditórios, embora haja tendência de menores teores de FDN nas forrageiras sombreadas (CARVALHO, 2001; DENIUM et al., 1996; PACIULLO et al., 2007). Já em outros trabalhos não houve efeito do sombreamento sobre os constituintes da parede celular (LIN et al., 2001; BUERGLER et al., 2006; KALLENBACH et al., 2006; SOUSA et al., 2010).
As variações nos teores de FDN, FDA e lignina parecem estar relacionadas à interação da porcentagem de sombra com o estádio de maturidade da planta (LIN et al., 2001; SOUSA, 2009). Como não há definições precisas sobre a condição ideal de colheita da forragem sob sombreamento moderado, toda comparação de plantas cultivadas no sub-bosque em relação a pleno sol torna-se de difícil interpretação, o que impossibilita avaliação adequada dos efeitos das condições impostas pelos sistemas silvipastoris.
2.4. Frequência e intensidade de pastejo em sistema silvipastoril
Uma vez observado o desenvolvimento adequado das árvores e o estabelecimento do pasto, os animais são manejados na pastagem a partir de um dos métodos de manejo do pastejo, lotação contínua ou lotação rotativa. A escolha do método de pastejo não determina o manejo adequado da desfolhação, porém o método lotação rotativa tem sido mais recomendado por permitir melhor controle da estrutura do pasto (PARSON et al., 1988). Além disso, a divisão dos piquetes utilizando as árvores como cercas vivas também é um fator que contribui para sua adoção. Nesse método de pastejo são utilizadas metas, ou condições de pasto em pré e pós-pastejo, como forma de definir a frequência e intensidade de pastejo.
Machado (2012) observou que a altura do pasto de B. decumbens, ao interceptar 95% da radiação fotossinteticamente ativa, aumentou à medida que se reduziu o espaçamento entre linhas de eucalipto (aumento do sombreamento) e que, nessa condição, o comprimento final do colmo da forrageira foi maior que o do monocultivo. A altura do pasto em monocultivo ao interceptar 95% da radiação incidente foi de 20 cm e entre 30 e 40 cm em condições de sombreamento. A maior altura do relvado necessária para interceptar 95% de IL em sistema silvipastoril está associada à baixa densidade de perfilhos, que consequentemente reduziu a capacidade de interceptar radiação pelo dossel forrageiro. Diante disso, para que o
dossel atinja 95% de IL em ambientes sombreados é necessário que ocorra incrementos nas taxas de alongamento de lâminas foliares e colmo, conforme relatado anteriormente.
Vale ressaltar, porém, que o aumento no comprimento final de colmos em condições de pleno sol, segundo Da Silva e Nascimento Junior (2007), ocorre de maneira significativa somente a partir da condição em que o dossel intercepta 95% da luz incidente, ou seja, atinge seu IAF crítico. Isso indica que essa associação entre 95% de IL e IAF crítico possa não ser válido para forrageiras cultivadas sob restrição luminosa e que, nessas condições, a meta para interrupção da rebrotação possa ocorrer anteriormente à interceptação de 95% de IL.
Conforme relatado anteriormente, a capacidade de rebrotação da forrageira após a desfolhação depende basicamente da área foliar residual e das reservas orgânicas. Sob condições de sombra, há um decréscimo na fotossíntese líquida do dossel (DIAS FILHO et al., 2002) e, provavelmente, essa redução da capacidade de assimilação de carbono afeta negativamente a concentração das reservas orgânicas. Além disso, boa parte da remobilização de nutrientes ocorre, sobretudo, nas raízes, e, como nesses ambientes de sombra a forrageira possui menor desenvolvimento de raiz (SKINNER et al., 1999), a capacidade de estocar essas reservas também pode ser limitada pelo sombreamento.
Em estudo realizado em casa de vegetação, Baruch e Guenni (2007) observaram mortalidade das espécies de B. brinzantha e B. dictyoneura quando as cultivares foram submetidas a combinações de sombreamento intenso e desfolhação. Além disso, a associação de alta frequência e intensidade de pastejo pode reduzir ainda mais o crescimento de raízes das forrageiras sombreadas. Essa redução do desenvolvimento radicular em condições de campo poderia comprometer a capacidade das plantas desfolhadas de retomarem a rebrotação, uma vez que essas forrageiras estariam mais suscetíveis ao estresse hídrico e de limitação de nutrientes. Desse modo, pode-se especular que as plantas sombreadas seriam mais suscetíveis ao estresse causado pelo pastejo do que as plantas que crescem em pleno sol. Nessa condição, é provável que a altura do pasto no pós-pastejo deve ser mantida de forma mais conservadora do que em pastagens em pleno sol, utilizando metas maiores que 50% da altura de pré-pastejo. Assim, é fundamental evitar condições de superpastejo em sistema silvipastoril, situação comumente observada em propriedades rurais, que
podem facilmente comprometer a rebrotação e a persistência de plantas que crescem em condições restritivas de luminosidade.
2.5. Reservas orgânicas
As reservas orgânicas são compostos constituídos por carbono e nitrogênio, elaboradas e armazenadas pela planta, sendo de fundamental importância nos processos de manutenção da atividade celular em períodos críticos de escassez de recursos e, ou, necessidade de auxiliar na formação de novos tecidos durante o crescimento (SHEARD, 1973). O acúmulo dos compostos de reserva ocorre quando a disponibilidade de carbono ou nitrogênio excede as demandas da planta para suprir suas exigências de crescimento e manutenção (TAIZ; ZEIGER, 2014).
As reservas de carbono encontradas na planta são representadas pelos carboidratos, que são hidratos de carbono com fórmula geral Cn(H2O)n. Esses são
classificados em carboidratos não estruturais, subdivididos em monossacarídeos (açúcares solúveis: glicose e frutose), dissacarídeos (sacarose, entre outros), polissacarídeos (amido e frutosanas); e em carboidratos estruturais, representados pela celulose, hemicelulose e pectina, componentes presentes na parede celular, responsáveis pela manutenção da estrutura das plantas (Van SOEST, 1994). O termo carboidratos solúveis em água representa as frações mais facilmente digeridas dos carboidratos não estruturais.
Os carboidratos não estruturais são os primeiros produtos oriundos da fotossíntese das plantas e representam fonte de energia lábil, utilizada no crescimento e manutenção do vegetal. Nas plantas, o balanço final entre a fotossíntese (fonte) e o crescimento e respiração (dreno) determina a quantidade de carboidratos estocados nos órgãos de reserva (FULKERSON; DONAGHY, 2001). Os carboidratos de reserva são preponderantemente usados quando ocorre redução da fotossíntese líquida, a fim de manter a respiração dos órgãos remanescentes e a síntese de novos tecidos e, ou, órgãos. Portanto, a importância desse recurso como fator de recuperação das plantas limita-se aos primeiros dias, enquanto não se expandem as primeiras folhas (SCHNYDER; De VISSER, 1999). Botrel (1980) ratificou essa informação ao constatar redução da concentração dos carboidratos não estruturais nos primeiros sete dias após a desfolhação, com subsequente elevação e posterior estabilização em torno dos níveis iniciais, ao 28º dia de rebrotação.
O nitrogênio participa da formação de proteínas e de ácidos nucleicos, o que realça ainda mais sua importância no ciclo vegetativo. Esse nutriente está envolvido nos processos de manutenção e crescimento dos tecidos e órgãos. Por isso, durante a reconstituição da planta, no período da rebrotação, ocorre redução do nitrogênio nos órgãos de reserva para atender à demanda das novas células formadas (VOLENEC et al., 1996). Na literatura (SCHNYDER; De VISSER, 1999; SKINNER et al., 1999), existem evidências da importância dos compostos nitrogenados na recuperação das plantas após a desfolhação. Alguns autores afirmaram que os compostos nitrogenados assumem importância primária na rebrotação, em comparação com os carboidratos não estruturais, em desfolhações intensas, ou seja, quando há pouca área foliar remanescente (AVICE et al., 1996). Entre os compostos nitrogenados de reserva, os aminoácidos são rapidamente utilizados durante a formação de outros tecidos. Na rebrotação, é observado aumento das atividades das proteases, culminando com a liberação de aminoácidos destinados à formação de novos tecidos nos meristemas aéreos. A taxa de acúmulo de carbono, principal constituinte das plantas, é dependente do nível de nitrogênio. Portanto, essa interação entre nitrogênio e carboidrato deve ser vista de maneira conjunta (LEMAIRE; CHAPMAN, 1996).
Os carboidratos totais não estruturais e os compostos nitrogenados normalmente são acumulados em tecidos de reserva e são definidos como substâncias orgânicas armazenadas pela planta nos órgãos vegetais permanentes, como regiões inferiores da base do colmo, estolões e rizomas, para serem utilizadas posteriormente como fonte de energia ou como tecido estrutural em períodos de estresse (BERNATOWICZ, 1958). Alguns autores (DAVIES, 1974; NASCIMENTO et al., 1980) também mencionaram as raízes como importantes órgãos de reserva para as gramíneas, porém apresentam menores teores de carboidratos e nitrogênio em relação aos da base do colmo.
O estádio de desenvolvimento da planta, temperatura, estresse hídrico e adubação nitrogenada podem mudar drasticamente o nível de reserva. A variação sazonal das reservas de carboidratos é, muitas vezes, diferente dentro da mesma espécie, quando submetida a diferentes ambientes (JACQUES, 1973; WHITE, 1973). Muitos trabalhos comprovam que, logo após a desfolhação, ocorre redução progressiva dos teores de carboidratos não estruturais de reserva, e apenas após a recuperação plena da planta esses compostos poderão ser novamente armazenados
Lupinacci (2002) avaliou as reservas orgânicas em Brachiaria brizantha cv. Marandu submetida a diferentes intensidades de pastejo. Foi observado, neste estudo, maior teor de carboidratos não estruturais entre as maiores alturas do pasto, justificando que a manutenção de maior altura do pasto proporciona maior acúmulo de energia, uma vez que as plantas dependem pouco das reservas para manter o metabolismo. Quanto aos compostos nitrogenados, à medida que a altura do pasto aumentou, o teor de nitrogênio diminuiu, indicando pouco investimento em reserva e maior nos órgãos fotossintetizantes por parte da planta.
A importância dos carboidratos de reserva na recuperação das plantas é, no entanto, contestada por alguns autores. Humphreys (1991) acredita que os perfilhos novos tornam-se fotossinteticamente ativos em curto prazo, assumindo, rapidamente, o papel de fornecedor de assimilados para os outros órgãos vegetativos. Adeptos a esse pensamento, muitos justificam a redução das reservas devido à contínua respiração dos tecidos restantes após desfolhação, sendo pequena fração dessas reservas realmente utilizada para formação de novos tecidos. May (1960) destacou que o decréscimo dos carboidratos totais não estruturais, após a desfolhação, não implica necessariamente translocação dessas substâncias para a recuperação da parte aérea e reconstituição da área foliar, mas, sim, empregado como substrato respiratório. Broughman (1956) também rebaixou a importância dos carboidratos não estruturais após a desfolhação e destacou a área foliar remanescente como principal determinante da recuperação do dossel, por constatar relação inversa entre o tempo para formação de novos tecidos e a intensidade de desfolhação.
Apesar das divergências quanto à relativa importância dos compostos de reserva na restauração da parte aérea, é inquestionável que esse mecanismo atue de maneira complementar e não competitiva com a área foliar remanescente (LUPINACCI, 2002). Além disso, a quantidade de folhas do resíduo é que irá determinar a maior ou menor relevância das reservas na recuperação da parte aérea.
3. HIPÓTESES
A altura pré-pastejo dos pastos de Brachiaria decumbens em sistema silvipastoril não corresponde à altura recomendada em monocultivo no método de lotação rotativa.
O capim-braquiária em sistema silvipastoril possui melhor valor nutritivo em relação ao pasto cultivado em pleno sol.
O capim-braquiária quando cultivado em sistema silvipastoril possui menores concentrações de reservas orgânicas em relação ao cultivo em pleno sol.
As estratégias de manejo do pastejo que possibilitam maiores áreas foliares pós e, ou, pré-pastejo em sistemas silvipastoris são eficientes para atenuar o efeito negativo do sombreamento sobre a rebrotação do capim-braquiária.
4. OBJETIVOS
Avaliar frequências de pastejo baseadas em diferentes alturas de pré-pastejo da Brachiaria decumbens em sistema silvipastoril.
Definir metas de manejo do pastejo da B. decumbens em sistema silvipastoril.
Avaliar o valor nutritivo da B. decumbens em sistema silvipastoril e monocultivo.
5. MATERIAL E MÉTODOS
5.1. Localização, período experimental e dados climáticos
A área experimental utilizada pertence ao Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Viçosa, Minas Gerais (20◦ 45’ de latitude Sul, 46◦51’ de longitude Oeste e 689 m de altitude) de 0,4 hectare e topografia montanhosa. O Município de Viçosa está localizado na região da Zona da Mata de Minas Gerais.
O período total do experimento foi de 1.050 dias (01/06/2012 a 05/04/2015), com o período efetivo de avaliação de 1o/10/2013 a 05/04/2015, totalizando 540 dias. O período inicial de 1o/06/2012 a 1o/10/2013 foi destinado ao preparo da área como dessecação, desbaste de árvores, construção de cercas, amostragem de solo e pastejo de uniformização da altura do pasto.
O clima da região de Viçosa, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cwa, com estação seca (outono-inverno) e chuvosa (primavera-verão) bem definida. Os dados referentes à precipitação pluvial, temperaturas média, mínima e máxima durante o período experimental foram registrados na Estação Meteorológica do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, distante, aproximadamente, 550 m da área experimental (Figura 1).
Figura 1 – Dados climáticos registrados durante o período experimental.
5.2. Histórico e preparo da área experimental
No período de janeiro de 2010 a dezembro de 2011, foi conduzido experimento na área com eucalipto (Eucalyptus urograndis) e capim-braquiária (Brachiaria decumbens), onde foram avaliadas respostas da forrageira em monocultivo e sistema silvipastoril sob diferentes arranjos de plantio do eucalipto (6x2 m, 6x4 m, 8x2 m, 8x4 m, 10x2 m e 10x4 m), com frequência de desfolhação quando atingisse 95% de interceptação luminosa e manejo com 20 cm de altura do pasto em pré-pastejo. Diante dos resultados desse experimento e da necessidade de continuar a pesquisa nesse sistema, em junho de 2012 foi realizado desbaste de árvores de eucalipto no sistema silvipastoril com espaçamentos mais densos (6x2, 6x4, 8x2, 8x4 e 10x2), de modo que toda a área de sistema silvipastoril ficasse com espaçamento de 10x4 m que constitui melhor resultado. Nesse período, foi anexada uma área adjacente à do sistema silvipastoril para implantação do capim-braquiária em monocultivo. Nessa área, havia presença de plantas daninhas dicotiledôneas (folhas largas) com baixo estande de B. decumbens.
Em ambas as áreas, sistema silvipastoril de Brachiaria decumbens com eucalipto no espaçamento de 10x4 m e monocultivo, efetuou-se roçada mecânica da vegetação. Após a rebrotação, foram realizadas dessecação e ressemeadura do capim-braquiária para homogeneização das condições iniciais em toda a área
0 5 10 15 20 25 30 35 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 T em p er a tu ra ( °C ) P rec ip it a çã o ( m m )
experimental. O herbicida foi aplicado 30 dias após a roçada da vegetação, utilizando 1,8 kg ha-1 de glyphosate e 0,480 kg ha-1 de 2,4-D. Nas Figuras 2 e 3 são apresentadas fotos das duas áreas a após dessecação.
Figura 2 – Área no sistema silvipastoril com eucalipto e capim-braquiária após a dessecação da gramínea, em Viçosa-MG.
Figura 3 – Área do monocultivo do capim-braquiária após a dessecação da vegetação, em Viçosa-MG.
A área experimental está no topo do relevo, em um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (EMBRAPA, 2006), caracterizado por textura argilosa, pH ácido, baixa saturação por bases e alta concentração de alumínio.
Em novembro de 2012, foram retiradas 60 amostras na profundidade de 0-20 cm, com o auxílio de trado-holandês. Essas amostras compuseram três amostras
compostas (A1, A2 e A3), que representavam a heterogeneidade da área experimental,
conforme resultados mostrados na Tabela 1.
Tabela 1 – Análise química de rotina das amostras A1, A2 e A3 na camada de 0 a
0,20 m de profundidade do solo, na área experimental
Amostras pH P K Ca2+ Mg2+ Al3+ SB (t) (T) V m P-rem H2O mg dm -3 cmolc dm -3 % mg L-1 A1 4,5 2,2 28,0 0,5 0,1 1,2 0,7 1,9 7,9 8,9 62,6 22,0 A2 4,8 2,1 49,0 1,4 0,5 0,6 2,0 2,6 8,1 24,9 22,6 26,1 A3 4,3 1,0 43,0 0,4 0,1 1,3 0,6 1,9 8,2 7,3 67,9 22,4
De posse dos resultados da análise de solo, procedeu-se à correção do solo da área experimental. Com o objetivo de elevar a saturação por bases para 40%, foram aplicados no início de dezembro de 2012 a lanço, o equivalente a 2,7; 1,4; e 3 t ha-1 de calcário dolomítico (PRNT 82%) nas áreas A1, A2 e A3, respectivamente.
No período de dezembro de 2012, por ocasião da semeadura da forrageira, foram aplicados a lanço sobre a palhada 200 kg ha-1 da formulação N2, P2O5 e K2O
(8-28-16). A semeadura da Brachiaria decumbens cv. Basilisk foi realizada também a lanço, com 8 kg de sementes puras viáveis por hectare, em 22 de dezembro de 2012, sobre a palhada dessecada.
Antes das avaliações experimentais em setembro de 2013, foi realizada a roçada manual (Figura 4) do capim-braquiária nos sistemas silvipastoril e monocultivo, sendo a forragem retirada dos piquetes (Figura 5).
Figura 4 – Roçada realizada para uniformização do pasto de capim-braquiária nas unidades experimentais (piquetes).
Figura 5 – Retirada da forragem das unidades experimentais (piquetes), realizada para uniformização do pasto de capim-braquiária.
Esse procedimento foi realizado somente no início do experimento, com o objetivo de assegurar que as metas iniciais de pré-pastejo fossem geradas corretamente. A partir dessa roçada, iniciou-se o monitoramento da altura dos pastos. Na segunda quinzena de setembro de 2013, foi iniciado o pastejo, conforme as metas de entrada e intensidade de 50% da altura de pré-pastejo descritas a seguir, no item 5.3.
Na descrição das condições experimentais, foram realizadas medições de altura e diâmetro na altura do peito (DAP) de 30% das árvores do sistema silvipastoril no início e no final do período experimental. As medidas de altura foram estimadas com um clinômetro digital e as do DAP, com fita métrica, para estimativa da circunferência a 1,30 m do solo que, posteriormente, foi dividida por pi.
5.3. Delineamento experimental e tratamentos
O delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso, com dois blocos e duas repetições por bloco. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 5x3, correspondendo, respectivamente, a quatro frequências de pastejos do capim-braquiária (20, 30, 40 e 50 cm) no sistema silvipastoril; uma testemunha em monocultivo, com a mesma forrageira manejada com base na interceptação de 95% da radiação fotossinteticamente ativa; e três períodos de avaliação (primavera-verão 2013/2014, outono-inverno 2014 e primavera-verão 2014/2015).
A área experimental de 0,4 ha (Figura 6), incluindo a do sistema silvipastoril (espaçamento 10x4 m) e monocultivo do capim-braquiária, foi subdividida em 20 piquetes com aproximadamente 200 m2, distribuídos em dois blocos.
Figura 6 – Área experimental composta pelo sistema silvipastoril (à direita) e monocultivo do capim-braquiária (à esquerda).
5.4. Manejo da pastagem
O capim-braquiária foi manejado utilizando-se como variável-controle as quatro alturas (20, 30, 40 e 50 cm) dos pastos no sistema silvipastoril e em monocultivo e a interceptação de 95% da radiação incidente. A interrupção da rebrotação (pastejo) era realizada quando a média das alturas nos quatro piquetes do silvipastoril atingiam as metas estabelecidas. A intensidade de pastejo foi definida como 50% da altura de entrada, conforme proposto por Fonseca et al. (2012). O pastejo foi realizado simulando o método de lotação intermitente mob grazing, em que os animais permaneciam por um curto período de tempo até que fosse atingida a altura de resíduo ou pós-pastejo no sistema silvipastoril (Figura 7) e monocultivo (Figura 8). Foram utilizados animais machos mestiços pertencentes ao Setor Forragicultura do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa, com peso corporal médio de 450 kg. Os animais permaneciam sob restrição de sólidos por 12 horas antes de serem conduzidos para área experimental.
Figura 7 – Animais pastejando em simulação do método de pastejo intermitente mob
grazing no sistema silvipastoril.
Figura 8 – Animais pastejando em simulação do método de pastejo intermitente mob
Durante o período efetivo de avaliação experimental, foram aplicados 300 kg ha-1 de N na formulação N2, P2O5 e K2O (20-05-20), parcelados em seis aplicações
de 50 kg ha-1 de N, sendo três aplicações por estação de crescimento. A distribuição do adubo foi realizada na condição de pós-pastejo, ou seja, assim que fosse realizado o pastejo e em condições de umidade no solo. Como o intervalo de pastejos e as condições ambientais foram variáveis, as datas de aplicações também foram variáveis, porém realizadas de forma que todos os tratamentos recebessem a mesma quantidade de N ao final de cada período de crescimento.
5.5. Avaliações
5.5.1. Sombreamento
As estimativas do sombreamento foram realizadas uma vez a cada período (primavera-verão 2013/2014, outono-inverno 2014, primavera-verão 2014/2015) de avaliação, utilizando um analisador de dossel (Figura 9), da marca LI-COR, modelo LAI 2000 (LI-COR,1992), sendo tomadas 27 leituras abaixo do dossel das árvores por bloco, sendo subdividas em nove leituras ao longo da linha de plantio do eucalipto, nove leituras na parte central da entrelinha e nove leituras em posição intermediária entre a linha e a entrelinha de plantio das árvores. Para cada nove leituras abaixo das árvores, foram realizadas duas leituras fora do sistema silvipastoril, no monocultivo do capim-braquiária (pleno sol).
5.5.2. Número de ciclos e intervalos de pastejos
O número de ciclos correspondeu ao número de vezes em que os pastos foram submetidos ao pastejo. O intervalo de pastejos, em dias, foi determinado pelo tempo necessário para que o pasto de capim-braquiária atingisse as alturas de 20, 30, 40 ou 50 cm no sistema silvipastoril ou, ainda, 95% de IL para os pastos em pleno sol.
Figura 9 – Aparelho analisador de dossel da marca LI-COR utilizado para o monitoramento do sombreamento do eucalipto e a interceptação luminosa do capim-braquiária.
5.5.3. Altura do pasto
A altura dos pastos foi monitorada duas vezes por semana ou uma vez por semana, dependendo das condições ambientais. Foram realizadas 21 leituras por unidade experimental, utilizando-se uma haste de PVC graduada em centímetros. A altura de cada ponto correspondeu à altura média do dossel em torno da régua, tendo o plano imaginário da altura média da curvatura das folhas como referência da altura do pasto. Foram registradas as leituras de altura na condição de pré-pastejo e logo após o pastejo (pós-pastejo). No sistema silvipastoril, as leituras das alturas do pasto foram divididas em três estratos horizontais, com sete leituras por estrato, conforme a distância das árvores: até dois metros, entre dois e quatro metros e na parte central da entrelinha das árvores.
5.5.4. Interceptação luminosa e índice de área foliar
O monitoramento da interceptação luminosa (IL) no monocultivo foi realizado duas vezes por semana ou diariamente, quando o pasto estivesse próximo da meta para garantir que a meta de 95% fosse atingida com maior precisão e exatidão. Para o monitoramento da interceptação luminosa, foi utilizado o aparelho analisador do dossel marca LI-COR, modelo LAI 2000 (LI-COR,1992) (Figura 9). Foi realizada uma medição com o sensor nivelado acima do dossel forrageiro e duas medições tomadas ao nível do solo, sendo essa sequência realizada em cada estação de avaliação. Foram utilizadas nove estações (locais) por unidade experimental, totalizando nove leituras acima do dossel forrageiro e 18 ao nível do solo.
No sistema silvipastoril, as estimativas foram feitas na condição de pré-pastejo, ou seja, quando os pastos atingiram 20, 30, 40 ou 50 cm. As leituras foram realizadas com o sensor nivelado acima do dossel forrageiro (abaixo da copa das árvores) e duas medições tomadas ao nível do solo, sendo essa sequência realizada em cada estação de avaliação. Foram utilizadas nove estações por unidade experimental, totalizando nove leituras acima do dossel forrageiro e 18 ao nível do solo. As estações foram divididas em três estratos horizontais com três estações por estrato, conforme a distância das árvores: até dois metros, entre dois e quatro metros e na parte central da entrelinha das árvores.
5.5.5. Massa pré e pós-pastejo e componentes morfológicos da forragem
A massa de forragem foi mensurada na condição de pré e pós-pastejo, com o auxílio de molduras metálicas de 0,25 m2, com duas amostragens por unidade experimental (Figura 10). As molduras foram posicionadas em pontos representativos da altura média do dossel, e a forragem contida no interior da moldura foi colhida ao nível do solo, com o auxílio de tesouras de poda. No sistema silvipastoril, optou-se por estratificar a área útil em duas partes: próximo da linha de plantio do eucalipto e na parte central da entrelinha de plantio, de tal forma que as amostragens fossem sempre realizadas próximo da linha e uma na parte central da entrelinha. Após colhidas as amostras, foram acondicionadas em sacos plásticos identificados e levadas para laboratório, onde foram pesadas e subdivididas em duas subamostras. Para avaliação da massa de forragem, uma das subamostras foi pesada,
acondicionada em saco de papel kraft e colocada em estufa de ventilação forçada de ar a 55 ◦C, por 72 horas, até peso constante, para ser novamente pesada para cálculo da concentração de amostra seca ao ar (% ASA).
Figura 10 – Amostragem rente ao solo da massa de forragem no pré-pastejo em monocultivo.
Na avaliação dos componentes morfológicos da forragem, a outra subamostra da forragem nas condições de pré e pós-pastejo foi separada manualmente, com o auxílio de tesouras nas frações lâmina foliar, pseudocolmo (bainha + colmo) e forragem senescente (Figura 11). Posteriormente, cada componente foi acondicionado em saco de papel kraft, pesado e colocado em estufa para, após secagem em estufa de ventilação forçada de ar a 55 ◦C, por 72 horas, ser pesado novamente para o cálculo da concentração de amostra seca ao ar (% ASA). Os valores dos componentes morfológicos foram expressos como porcentagem da massa de forragem.
Figura 11 – Componentes morfológicos de amostras do pasto de capim-braquiária.
5.5.6. Taxa de acúmulo e remoção da forragem
O acúmulo de forragem (kg MS ha-1) por ciclo de pastejo foi calculado a partir da diferença entre a massa de pré-pastejo do ciclo atual e a massa de forragem no pós-pastejo do ciclo anterior. O acúmulo total foi estimado pelo somatório do acúmulo de cada ciclo de pastejo durante o período de avaliação. A taxa de acúmulo média diária de MS foi obtida pela divisão do acúmulo de forragem total em cada período de avaliação pelo número de dias do período. A taxa de acúmulo de lâminas foliares foi estimada com os mesmos cálculos utilizados para a taxa de acúmulo de MS, utilizando-se, porém, a massa de lâminas foliares em pós e pré-pastejo. Já a remoção de forragem foi estimada pelo percentual de forragem removida da massa pré-pastejo, obtida pela relação entre massa-pós e massa-pré do mesmo ciclo subtraído de 100:
Remoção = 100 – [(massa-pós/massa-pré) x 100]
5.5.7. Densidade populacional de perfilhos e massa de perfilho
Os dados referentes à densidade populacional de perfilhos (DPP) foram obtidos por meio da colheita e contagem do número de perfilhos em duas amostras
por piquete, na condição de pré-pastejo. A escolha dos pontos de amostragem foi realizada de forma a representar a altura média do pasto no momento da avaliação. Os perfilhos no interior da moldura de 0,0625 m2 (Figura 12) foram colhidos ao nível do solo e armazenados em sacos plásticos devidamente identificados. As amostras foram levadas para laboratório, onde foram efetuadas a contagem e pesagem dos perfilhos.
Figura 12 – Moldura metálica delimitando a área para colheita de perfilhos do capim-braquiária.
O índice de área foliar (IAF) foi estimado a partir de uma subamostra de lâmina foliar retirada da amostra para determinar a DPP. Para isso, foram cortados aproximadamente 100 segmentos de 10 cm de lâmina foliar, e o somatório da largura média de todos os segmentos foi multiplicado por 10 cm, estimando-se, assim, a área foliar da subamostra. Os segmentos medidos foram secos em estufa a 55 ºC por 72 h e, posteriormente, pesados, a fim de estimar sua área foliar específica (cm2 de lâmina
foliar por g de lâmina foliar). A partir dessa área e da massa de lâminas foliares em pré-pastejo ou pós-pastejo, foi estimado o índice de área foliar em pré ou pós-pastejo, conforme descrito por Radford (1967).
5.5.8. Composição química da forragem
A avaliação química foi realizada na amostra obtida para determinar a massa de forragem na condição de pré-pastejo e na amostra de estrato pastejável. A amostragem do estrato pastejável foi realizada com o objetivo de estimar a composição da forragem consumida pelo animal, para o que foi utilizada uma moldura com base regulável (Figura 13). Na condição de pré-pastejo, a moldura foi regulada na altura de pós-pastejo (50% da altura de entrada), para a colheita da forragem contida dentro e acima da moldura. A amostra de estrato pastejável foi composta por quatro subamostras colhidas em diferentes posições no piquete.
Figura 13 – Amostragem do estrato pastejável com o auxílio de moldura metálica.
As amostras foram secas em estufa de circulação forçada a 55 °C durante 72 h e, posteriormente, moídas em moinho com faca e peneira de 1 mm. Foram
(INCT-CA N-001/1), proteína insolúvel em detergente neutro (INCT-CA N-004/1), proteína insolúvel em detergente ácido (INCT-CA N-005/1), matéria mineral ou cinzas (INCT-CA M-001/1), fibra em detergente neutro corrigida para cinzas e proteína (INCT-CA F002/1), conforme descrito por Detmann et al. (2012). Para estimativa da digestibilidade in vitro da massa seca, adotou-se a técnica descrita por Tilley e Terry (1963), adaptada ao rúmen artificial, desenvolvido pela ANKOM®, conforme descrito por Holden (1999).
5.5.9. Reservas orgânicas
Ao final de cada estação do segundo ano de avaliação, realizaram-se duas amostragens de raízes e da base do colmo para avaliação dos teores de reservas orgânicas, utilizando um cilindro de aço com 15 cm de diâmetro, que foi alocado sobre a coroa de perfilhos e, em seguida, introduzido a uma profundidade de 20 cm da superfície do solo (Figura 14). A amostra foi padronizada para uma profundidade de 10 cm, e a parte aérea foi cortada a uma altura de 5 cm do nível do solo (base do colmo).
Logo após a colheita das amostras, estas foram lavadas em água corrente em peneiras (malha 10 mm) para retirada do solo, e a base do colmo foi separada das raízes. As amostras foram levadas para estufa de circulação forçada a 105 °C durante 1 h, para paralisação dos processos respiratórios e enzimáticos. Posteriormente, a estufa foi regulada a 55 °C, onde as amostras permaneceram por 72 h.
Após a secagem, as amostras de base do colmo e as raízes foram moídas em moinho com faca e peneira de 1 mm. As amostras foram utilizadas para determinação da concentração de proteína bruta (INCT-CA N-001/1). Consideraram-se como carboidratos solúveis os açúcares redutores (glicoConsideraram-se e frutoConsideraram-se) por Consideraram-serem mais sensíveis aos efeitos da desfolhação em relação aos não redutores e amido (ALEXANDRINO et al., 2008). A análise dos carboidratos foi realizada conforme a metodologia descrita por Nelson (1944) e Somogy (1952).
